Sự phát minh ra bánh xe

 


Bánh xe cổ nhất được tìm thấy trong các cuộc khai quật khảo cổ học được phát hiện ở vùng Lưỡng Hà và được cho là có niên đại hơn 5.500 năm. Tuy nhiên, nó không được sử dụng để vận chuyển mà được dung làm bàn xoay của người thợ gốm. Sự kết hợp giữa bánh xe và trục xoay đã tạo ra phương tiện vận tải sớm, theo thời gian nó được chế tạo ngày càng phức tạp, tỉ mỉ cùng với sự phát triển của kỹ thuật.
 
Bánh xe được phát minh khi nào?
Dù thường được coi là một trong những phát minh sớm nhất, bánh xe thực sự xuất hiện sau khi nền nông nghiệp ra đời, và những phát minh như tàu thuyền, vải dệt và đồ gốm. Nó được phát minh vào khoảng 3.500 TCN. Trong quá trình chuyển giao giữa thời kỳ đồ đá mới và thời đại đồ đồng, những chiếc bánh xe sớm nhất được làm bằng gỗ, với một lỗ ở lõi cho trục xe. Bánh xe là loại hình công cụ độc đáo vì không giống như những phát minh ban đầu khác của con người như cái dĩa - được lấy cảm hứng từ những chiếc gậy đã được chẻ, sự phát minh ra bánh xe không dựa trên bất cứ thứ gì có trong tự nhiên.
Người phát minh ra bánh xe
Bánh xe không giống như điện thoại hay bóng đèn, một phát minh đột phá có thể được ghi nhận cho một (hoặc thậm chí một số) nhà phát minh. Có bằng chứng khảo cổ về bánh xe có niên đại ít nhất 5.500 năm trước, nhưng không ai biết chính xác ai là người đã phát minh ra chúng. Xe có bánh xuất hiện muộn hơn ở nhiều khu vực khác nhau trên khắp Trung Đông và Đông Âu. Việc phát minh ra xe đẩy một bánh dùng để vận chuyển hàng hoá và nguyên liệu thô — thường được cho là phát minh của người Hy Lạp cổ đại. Tuy nhiên, bằng chứng trước đó về xe đẩy đã được tìm thấy ở châu Âu và Trung Quốc.
Bánh xe và trục xoay
Nếu chỉ có mỗi bánh xe mà không có bất kì phát minh hay đổi mới kỹ thuật nào sẽ không thể làm được điều gì nhiều cho nhân loại. Thay vào đó, chính sự kết hợp giữa bánh xe và trục đã tạo ra các phương tiện vận chuyển đầu tiên, bao gồm xe đẩy và xe ngựa. Một mảnh gốm của Chậu Bronocice, được phát hiện ở Ba Lan và có niên đại ít nhất là năm 3370 trước Công nguyên, được cho là mô tả sớm nhất về một chiếc xe có bánh. Bằng chứng cho thấy rằng những chiếc xe ngựa hoặc xe đẩy nhỏ, có thể do gia súc kéo, đã được sử dụng ở Trung Âu vào thời điểm này trong lịch sử loài người.
Những chiếc xe đẩy đầu tiên có bánh xe và trục quay cùng nhau. Các chốt gỗ được sử dụng để cố định chiếc xe trượt sao cho khi nó nằm trên các con lăn, nó sẽ không di chuyển. Trục quay ở giữa các chốt, cho phép trục và bánh xe tạo ra các chuyển động. Sau đó, các chốt được thay thế bằng các lỗ khoét trên khung xe, và trục xe được đặt qua các lỗ. Điều này làm cho bánh xe lớn hơn và trục mỏng hơn cần phải được tách rời. Các bánh xe được gắn vào cả hai bên của trục.
Cuối cùng, trục cố định đã được phát minh, trong đó trục không quay mà được kết nối chắc chắn với khung xe đẩy. Các bánh xe được lắp vào trục theo cách cho phép chúng quay tự do. Các trục cố định được tạo ra cho xe đẩy ổn định có thể rẽ vào các góc tốt hơn. Đến thời điểm này bánh xe có thể được coi là một phát minh hoàn chỉnh.
Tiếp sau phát minh ra bánh xe, người Sumer đã phát minh ra xe trượt, một phương tiện bao gồm một đế phẳng gắn trên một cặp đường chạy với các đầu cong. Xe trượt rất hữu ích để vận chuyển hàng hóa trên địa hình trơn; tuy nhiên, người Sumer nhanh chóng nhận ra rằng thiết bị này sẽ hiệu quả hơn một khi nó được gắn trên các con lăn.
Công dụng hiện đại của bánh xe
Bánh xe hiện đại khác nhiều so với bánh xe bằng gỗ trước đây tuy rằng chức năng cơ bản của nó là không thay đổi. Những đổi mới trong khoa học vật liệu đã giúp tất cả các loại lốp xe đạp, ô tô, xe máy và xe tải trở nên khả thi — kể cả lốp được thiết kế cho địa hình gồ ghề, băng và tuyết.
Mặc dù chủ yếu được sử dụng để vận chuyện, bánh xe còn có các ứng dụng khác. Ví dụ, cối xay nước sử dụng guồng nước — các cấu trúc lớn với một loạt các cánh dọc theo vành — để tạo ra thủy điện. Trong quá khứ, các nhà máy nước cung cấp năng lượng cho các nhà máy dệt, xưởng cưa và cối xay. Ngày nay, các cấu trúc tương tự được gọi là tuabin được sử dụng để tạo ra năng lượng gió và thủy điện.
Bánh xe quay là một ví dụ khác về cách sử dụng bánh xe. Thiết bị này, được phát minh ở Ấn Độ hơn 2.500 năm trước, được sử dụng để kéo sợi từ các loại sợi tự nhiên như bông, lanh và len. Bánh xe quay cuối cùng được thay thế bằng trục quay và khung quay, các thiết bị phức tạp hơn cũng được kết hợp với bánh xe.
Con quay hồi chuyển là một công cụ điều hướng bao gồm một bánh xe quay và một cặp khớp xoay (gimbals). Các phiên bản hiện đại của công cụ này được sử dụng trong la bàn và gia tốc kế.

Tài liệu tham khảo

• Boaretto E, Wu X, Yuan J, Bar-Yosef O, Chu V, Pan Y, Liu K, Cohen D, Jiao T, Li S et al. 2009. Radiocarbon dating of charcoal and bone collagen associated with early pottery at Yuchanyan Cave, Hunan Province, China. Proceedings of the National Academy of Sciences 106(24):9595-9600.
• Chi Z, and Hung H-C. 2008. The Neolithic of Southern China–Origin, Development, and Dispersal. Asian Perspectives 47(2):299-329.
• Cui J, Rehren T, Lei Y, Cheng X, Jiang J, and Wu X. 2010. Western technical traditions of pottery making in Tang Dynasty China: chemical evidence from the Liquanfang Kiln site, Xi'an city. Journal of Archaeological Science 37(7):1502-1509.
• Cui JF, Lei Y, Jin ZB, Huang BL, and Wu XH. 2009. Lead Isotope Analysis Of Tang Sancai Pottery Glazes From Gongyi Kiln, Henan Province And Huangbao Kiln, Shaanxi Province. Archaeometry 52(4):597-604.
• Demeter F, Sayavongkhamdy T, Patole-Edoumba E, Coupey A-S, Bacon A-M, De Vos J, Tougard C, Bouasisengpaseuth B, Sichanthongtip P, and Duringer P. 2009. Tam Hang Rockshelter: Preliminary Study of a Prehistoric Site in Northern Laos. Asian Perspectives 48(2):291-308.
• Liu L, Chen X, and Li B. 2007. Non-state crafts in the early Chinese state: an archaeological view from the Erlitou hinterland. Bulletin of the Indo-Pacific Prehistory Association 27:93-102.
• Lu TL-D. 2011. Early pottery in south China. Asian Perspectives 49(1):1-42.
• Méry S, Anderson P, Inizan M-L, Lechevallier, Monique, and Pelegrin J. 2007. A pottery workshop with flint tools on blades knapped with copper at Nausharo (Indus Journal of Archaeological Science 34:1098-1116.civilisation, ca. 2500 BC).
• Prendergast ME, Yuan J, and Bar-Yosef O. 2009. Resource intensification in the Late Upper Paleolithic: a view from southern China. Journal of Archaeological Science 36(4):1027-1037.
• Shennan SJ, and Wilkinson JR. 2001. Ceramic Style Change and Neutral Evolution: A Case Study from Neolithic Europe. American Antiquity 66(4):5477-5594.
• Wang W-M, Ding J-L, Shu J-W, and Chen W. 2010. Exploration of early rice farming in China. Quaternary International 227(1):22-28.
• Yang X-Y, Kadereit A, Wagner GA, Wagner I, and Zhang J-Z. 2005. TL and IRSL dating of Jiahu relics and sediments: clue of 7th millennium BC civilization in central China. Journal of Archaeological Science 32(7):1045-1051.
• Yin M, Rehren T, and Zheng J. 2011. The earliest high-fired glazed ceramics in China: the composition of the proto-porcelain from Zhejiang during the Shang and Zhou periods (c. 1700-221 BC). Journal of Archaeological Science 38(9):2352-2365.